Luận án tiến sĩ: Nghiên cứu phương pháp thu tổng đất hiếm và xác định các nguyên tố đất hiếm từ quặng - Phạm Tuấn Nghĩa
Nghiên cứu phương pháp thu hồi đất hiếm từ quặng, xác định thành phần nguyên tố bằng kỹ thuật phân tích hiện đại.
Luan An
Luận án Phó tiến sĩ
Năm xuất bản
Số trang
103
Thời gian đọc
16 phút
Lượt xem
0
Lượt tải
0
Phí lưu trữ
40 Point
Tổng quan nhanh
- Chủ đề:
- Tổng quan về Nguyên tố đất hiếm (REE) và ứng dụng
- Số trang:
- 103 trang
- Trường:
- Trường Đại học Tổng hợp Hà Nội
- Chuyên ngành:
- Hoá Vô cơ
- Tác giả:
- Phạm Ngô Tuấn
- Năm:
- 1992
Tóm tắt nội dung luận án
I.Tổng quan về Nguyên tố đất hiếm REE và ứng dụng
Nguyên tố đất hiếm (REE) là một lĩnh vực nghiên cứu và ứng dụng quan trọng trong nhiều thập kỷ gần đây. Chúng đóng vai trò thiết yếu trong nhiều công nghệ cao. Các ứng dụng đa dạng của đất hiếm bao gồm nam châm vĩnh cửu, chất xúc tác, gốm áp điện, laser và chất siêu dẫn nhiệt độ cao. Trong ngành luyện kim, đất hiếm cải thiện đáng kể tính chất của thép và hợp kim mangan, tăng độ bền rão ở nhiệt độ cao và tính chịu hàn. Mischmetal, một hợp kim của đất hiếm, được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp gang thép để kiểm soát lưu huỳnh và cải thiện cấu trúc than chì trong gang đúc. Ngoài ra, đất hiếm clorua là chất xúc tác quan trọng trong quá trình cracking dầu thô thành dầu mỏ, đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng trên toàn cầu, đặc biệt tại Việt Nam. Trong ngành thủy tinh, đất hiếm dùng làm chất mài bóng, khử màu, tạo màu và sản xuất thủy tinh chuyên dụng. Cerium (Xeri) giúp khử màu thủy tinh bằng cách oxy hóa sắt (II) thành sắt (III). Tầm quan trọng của đất hiếm ngày càng được khẳng định trong nhiều ngành công nghiệp mũi nhọn.
1.1. Tầm quan trọng và ứng dụng của Đất hiếm
Các nguyên tố đất hiếm (REE) có vai trò không thể thiếu trong nhiều ngành công nghiệp hiện đại. Ứng dụng của chúng trải rộng từ sản xuất nam châm vĩnh cửu, chất xúc tác cho ngành dầu khí đến các vật liệu tiên tiến trong công nghệ laser và chất siêu dẫn. Trong luyện kim, đất hiếm cải thiện độ bền và tính chất cơ học của hợp kim, ví dụ như thép và gang đúc. Mischmetal, một hợp kim đất hiếm, được dùng để sản xuất đá lửa và kiểm soát tạp chất trong thép. Chất xúc tác chứa đất hiếm đóng góp vào quá trình chuyển hóa dầu thô, nâng cao hiệu quả sản xuất năng lượng. Trong công nghiệp thủy tinh, đất hiếm được sử dụng để điều chỉnh màu sắc và cải thiện các đặc tính quang học, tạo ra các sản phẩm chất lượng cao.
1.2. Cấu trúc và tính chất chung của Nguyên tố đất hiếm
Các nguyên tố đất hiếm bao gồm 15 nguyên tố Lanthanide (La-Lu), Scandium và Yttrium. Chúng có cấu trúc điện tử đặc biệt với các electron điền vào phân lớp 4f. Cấu hình này quyết định nhiều tính chất hóa học và vật lý của REE. Bán kính kim loại và bán kính ion (Ln³⁺) giảm dần theo số thứ tự nguyên tử, được gọi là sự co Lanthanide. Nhiệt độ nóng chảy của kim loại đất hiếm tương đối cao. Khả năng ion hóa và độ âm điện cũng biến đổi tuần tự trong dãy. Hóa trị phổ biến của đất hiếm là +3, mặc dù một số nguyên tố có thể có hóa trị +2 hoặc +4 trong một số hợp chất nhất định. Hiểu rõ cấu trúc giúp định hướng các phương pháp tách chiết đất hiếm.
1.3. Tính chất hóa học và vật lý của REE
Các nguyên tố đất hiếm thể hiện nhiều tính chất hóa học và vật lý đặc trưng. Về mặt hóa học, chúng tạo thành các oxit, hydroxit và muối ổn định. Các oxit đất hiếm (ví dụ như CeO₂) có nhiều ứng dụng trong xúc tác và gốm sứ. Hydroxit đất hiếm có tính bazơ. Các muối đất hiếm như clorua, nitrat, sulfat và oxalat cũng được nghiên cứu rộng rãi, mỗi loại có tính chất hòa tan và ổn định khác nhau. Các tính chất vật lý như nhiệt độ nóng chảy, tính chất kim loại và bán kính nguyên tử thay đổi tuần tự. Những đặc điểm này là cơ sở để phát triển các phương pháp thu hồi đất hiếm và phân tích đất hiếm, phục vụ cho quá trình tuyển khoáng đất hiếm và công nghệ chiết tách.
II.Phương pháp thu hồi tổng oxit Đất hiếm từ Quặng
Việc thu hồi tổng oxit đất hiếm từ quặng là bước đầu tiên và quan trọng trong chuỗi công nghệ đất hiếm. Có hai nhóm phương pháp chính là phương pháp khô và phương pháp ướt. Mỗi phương pháp có ưu và nhược điểm riêng, phù hợp với các loại quặng và điều kiện cụ thể. Phương pháp khô thường liên quan đến xử lý ở nhiệt độ cao, sử dụng các chất phản ứng để phân hủy quặng. Ngược lại, phương pháp ướt dựa vào việc hòa tan các hợp chất đất hiếm bằng axit hoặc bazơ, sau đó kết tủa hoặc chiết tách chúng ra khỏi dung dịch. Việc lựa chọn phương pháp phù hợp phụ thuộc vào thành phần quặng, hàm lượng đất hiếm và mục tiêu hiệu quả kinh tế. Nghiên cứu các phương pháp này đóng góp vào sự phát triển bền vững của ngành công nghiệp đất hiếm.
2.1. Phương pháp thu tổng oxit đất hiếm khô
Phương pháp khô bao gồm các kỹ thuật xử lý quặng đất hiếm ở nhiệt độ cao. Một cách tiếp cận là sử dụng muối kim loại nặng làm chất khử để phân hủy quặng. Quá trình này giúp chuyển hóa các hợp chất đất hiếm thành dạng dễ hòa tan hơn hoặc có thể tách chiết. Một phương pháp khô khác là clo hóa quặng giàu đất hiếm. Trong quá trình clo hóa, quặng phản ứng với clo ở nhiệt độ cao để tạo thành clorua đất hiếm dễ bay hơi hoặc hòa tan, từ đó thu hồi đất hiếm. Các phương pháp này đòi hỏi kiểm soát chặt chẽ nhiệt độ và môi trường phản ứng để tối ưu hóa hiệu suất thu hồi đất hiếm và giảm thiểu tạp chất.
2.2. Phương pháp thu tổng oxit đất hiếm ướt từ Monazit
Monazit là một trong những loại quặng đất hiếm quan trọng. Phương pháp ướt để thu tổng oxit đất hiếm từ Monazit thường sử dụng axit sunfuric. Quặng được xử lý bằng axit sunfuric nóng để hòa tan các hợp chất đất hiếm, tạo ra dung dịch sulfat đất hiếm. Sau đó, đất hiếm được kết tủa dưới dạng oxalat hoặc hydroxit, rồi nung để thu oxit. Một quy trình khác là sử dụng xút (NaOH) để phân hủy Monazit. Việc so sánh quy trình phân hủy Monazit bằng axit sunfuric và xút giúp đánh giá hiệu quả, chi phí và tác động môi trường của từng phương pháp, nhằm chọn ra công nghệ chiết tách tối ưu cho việc thu hồi đất hiếm.
2.3. Quy trình thu hồi từ Bapnezit Bastnaesite
Ngoài Monazit, Bastnaesite (được đề cập là Bapnezit trong tài liệu) cũng là một nguồn quặng đất hiếm phong phú. Phương pháp thu hồi tổng oxit đất hiếm từ Bastnaesite thường áp dụng phương pháp ướt, tương tự như Monazit. Axit sunfuric là một tác nhân phổ biến để phân hủy Bastnaesite. Quặng được nghiền nhỏ và xử lý bằng axit để hòa tan các nguyên tố đất hiếm. Dung dịch thu được sau đó trải qua các bước tinh chế và kết tủa để thu được tổng oxit đất hiếm. Việc tối ưu hóa quy trình axit hóa và các bước tiếp theo là cần thiết để đảm bảo hiệu suất thu hồi cao và chất lượng sản phẩm tốt, góp phần vào hiệu quả tuyển khoáng đất hiếm.
III.Xác định tổng oxit Đất hiếm Phương pháp hóa phân tích
Việc xác định hàm lượng tổng oxit đất hiếm trong quặng hoặc sản phẩm trung gian là bước quan trọng để kiểm soát chất lượng và hiệu quả sản xuất. Các phương pháp hóa phân tích được sử dụng rộng rãi cho mục đích này. Chúng bao gồm các kỹ thuật chuẩn độ và đo quang, mỗi kỹ thuật có nguyên lý và độ chính xác riêng. Chuẩn độ complexon là một phương pháp phổ biến do tính đơn giản và khả năng áp dụng cho nhiều loại mẫu. Trong khi đó, phép đo quang cung cấp độ nhạy cao, phù hợp cho việc phân tích các mẫu có hàm lượng đất hiếm thấp. Sự kết hợp hoặc lựa chọn đúng phương pháp giúp đảm bảo độ tin cậy của kết quả, hỗ trợ quá trình nghiên cứu và phát triển công nghệ thu hồi đất hiếm. Các phương pháp này cũng là nền tảng cho việc phân tích đất hiếm chi tiết hơn.
3.1. Xác định tổng oxit đất hiếm bằng chuẩn độ complexon
Chuẩn độ complexon là một phương pháp hóa phân tích được sử dụng rộng rãi để xác định tổng hàm lượng oxit đất hiếm. Nguyên lý của phương pháp dựa trên sự tạo phức bền vững giữa các ion đất hiếm (Ln³⁺) và thuốc thử complexon (ví dụ EDTA). Trong quá trình chuẩn độ, dung dịch complexon được thêm từ từ vào mẫu chứa ion đất hiếm, tạo thành phức chất. Điểm cuối chuẩn độ được xác định bằng chất chỉ thị hoặc thiết bị đo điện thế. Phương pháp này cung cấp kết quả tương đối chính xác và nhanh chóng. Nó là công cụ hiệu quả để xác định nguyên tố đất hiếm trong các giai đoạn khác nhau của quá trình tách chiết đất hiếm.
3.2. Phương pháp đo quang trong xác định REE tổng
Phép đo quang là một kỹ thuật phân tích đất hiếm có độ nhạy cao, thích hợp cho việc xác định tổng oxit đất hiếm, đặc biệt khi hàm lượng tương đối thấp. Phương pháp này dựa trên khả năng các ion đất hiếm hoặc phức chất của chúng hấp thụ ánh sáng ở một bước sóng nhất định. Mẫu được xử lý để tạo thành phức chất màu với thuốc thử thích hợp. Cường độ màu của dung dịch sau đó được đo bằng máy đo quang phổ. Cường độ hấp thụ tỷ lệ thuận với nồng độ đất hiếm trong mẫu. Kỹ thuật này yêu cầu các bước chuẩn bị mẫu cẩn thận để loại bỏ các nguyên tố gây nhiễu, đảm bảo độ chính xác khi xác định nguyên tố đất hiếm.
IV.Tách chiết Nguyên tố đất hiếm riêng lẻ Công nghệ tiên tiến
Sau khi thu hồi tổng oxit đất hiếm, việc tách chiết các nguyên tố đất hiếm riêng lẻ là một thách thức lớn do tính chất hóa học tương tự của chúng. Các công nghệ tiên tiến được phát triển để đạt được độ tinh khiết cao cho từng nguyên tố. Một trong những phương pháp chính là điều khiển hóa trị của Cerium (Xeri) để tách nó ra khỏi nhóm. Các kỹ thuật khác bao gồm nhiệt phân muối nitrat và phân chia tổng đất hiếm thành các phân nhóm dựa trên sự khác biệt nhỏ về tính chất. Mục tiêu là phát triển các quy trình hiệu quả và kinh tế để thu được từng nguyên tố đất hiếm với độ tinh khiết cần thiết cho các ứng dụng công nghiệp. Sự cải tiến liên tục các phương pháp này là rất quan trọng để tối ưu hóa quá trình sản xuất đất hiếm.
4.1. Oxy hóa Cerium Xeri để tách riêng
Cerium (Xeri) là một trong những nguyên tố đất hiếm phổ biến nhất và có tính chất hóa học khác biệt rõ rệt so với các REE khác. Khả năng oxy hóa Xeri từ trạng thái +3 lên +4 là cơ sở cho việc tách riêng Xeri ra khỏi hỗn hợp đất hiếm. Các tác nhân oxy hóa mạnh có thể được sử dụng để chuyển Xeri thành CeO₂, một oxit không tan. Ví dụ, oxy hóa bằng không khí ở nhiệt độ cao hoặc sử dụng các chất oxy hóa hóa học. Sau khi Xeri bị oxy hóa và kết tủa, nó có thể được tách ra dễ dàng thông qua các phương pháp vật lý như lọc, sau đó các nguyên tố đất hiếm còn lại sẽ được xử lý tiếp. Đây là một bước quan trọng trong công nghệ chiết tách đất hiếm.
4.2. Nhiệt phân và phân nhóm các hợp chất nitrat
Nhiệt phân đất hiếm nitrat là một phương pháp khác để tách chiết đất hiếm. Sự khác biệt về nhiệt độ phân hủy của các muối nitrat đất hiếm có thể được tận dụng để tách chúng. Mỗi nguyên tố đất hiếm có một nhiệt độ phân hủy nitrat riêng, cho phép phân tách một phần hoặc toàn bộ hỗn hợp. Ngoài ra, tổng đất hiếm có thể được phân chia thành ba phân nhóm dựa trên các tính chất vật lý hoặc hóa học tương tự. Việc phân nhóm này giúp đơn giản hóa quá trình tách riêng rẽ các nguyên tố đất hiếm trong từng phân nhóm. Các kỹ thuật này đòi hỏi kiểm soát chặt chẽ nhiệt độ và điều kiện phản ứng để tối ưu hóa hiệu quả phân tách.
4.3. Phân chia tổng đất hiếm thành các phân nhóm
Việc tách riêng rẽ từng nguyên tố đất hiếm từ tổng hỗn hợp là một nhiệm vụ phức tạp. Một chiến lược hiệu quả là phân chia tổng đất hiếm thành các phân nhóm nhỏ hơn, dựa trên sự tương đồng về tính chất hóa học hoặc bán kính ion. Ví dụ, các nguyên tố đất hiếm nhẹ, trung bình và nặng có thể được tách thành các nhóm riêng. Sau khi phân nhóm, các phương pháp tách chuyên biệt sẽ được áp dụng cho từng nhóm nhỏ này. Cách tiếp cận này giúp giảm độ phức tạp của quá trình tách chiết và tăng hiệu quả thu hồi đất hiếm cho từng nguyên tố riêng lẻ. Đây là một phần quan trọng trong công nghệ chiết tách tiên tiến.
V.Sắc ký trao đổi ion và khả năng tạo phức của Đất hiếm
Sắc ký trao đổi ion là một trong những phương pháp hiệu quả nhất để tách riêng các nguyên tố đất hiếm với độ tinh khiết cao. Phương pháp này dựa trên sự khác biệt nhỏ về khả năng tạo phức của các ion đất hiếm với các ligand hữu cơ và ái lực của chúng với vật liệu trao đổi ion. Khả năng tạo phức của các ion đất hiếm đóng vai trò trung tâm trong việc phân tách chúng, vì độ bền của phức chất ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ di chuyển qua cột sắc ký. Nghiên cứu sâu về khả năng tạo phức và tối ưu hóa các điều kiện sắc ký là chìa khóa để đạt được hiệu suất tách cao. Đây là một kỹ thuật quan trọng trong phân tích đất hiếm và công nghệ chiết tách.
5.1. Nguyên lý sắc ký trao đổi ion trong tách REE
Sắc ký trao đổi ion là một kỹ thuật phân tách mạnh mẽ cho các nguyên tố đất hiếm. Nguyên lý hoạt động dựa trên sự trao đổi giữa các ion đất hiếm trong dung dịch và các ion trên bề mặt nhựa trao đổi ion. Các ion đất hiếm có ái lực khác nhau với nhựa trao đổi ion, và ái lực này có thể được điều chỉnh bằng cách sử dụng các tác nhân tạo phức (eluent). Khi dung dịch đất hiếm đi qua cột chứa nhựa trao đổi ion, các ion có ái lực yếu hơn sẽ được rửa giải trước, trong khi các ion có ái lực mạnh hơn sẽ giữ lại lâu hơn. Quá trình này cho phép tách riêng rẽ các nguyên tố đất hiếm một cách hiệu quả, đạt độ tinh khiết cao.
5.2. Khả năng tạo phức của các ion đất hiếm REE
Khả năng tạo phức của các ion đất hiếm (REE) là yếu tố then chốt trong nhiều phương pháp tách chiết, đặc biệt là sắc ký trao đổi ion và chiết lỏng-lỏng. Các ion Ln³⁺ có khả năng tạo phức với nhiều ligand hữu cơ. Độ bền của các phức chất này thay đổi một cách tinh tế dọc theo dãy Lanthanide, do sự co Lanthanide ảnh hưởng đến bán kính ion và mật độ điện tích. Tổng quan về khả năng tạo phức của đất hiếm cho thấy axit α-hydroxypropyonic (axit lactic) là một trong những tác nhân tạo phức hiệu quả. Việc nghiên cứu và lựa chọn ligand phù hợp là rất quan trọng để tối ưu hóa quá trình phân tách các nguyên tố đất hiếm, nâng cao hiệu quả công nghệ chiết tách.
5.3. Nghiên cứu phức chất đất hiếm bằng chuẩn độ điện thế
Nghiên cứu sự tạo phức trong dung dịch của các ion đất hiếm là cần thiết để hiểu rõ và tối ưu hóa các phương pháp tách. Phương pháp chuẩn độ điện thế là một kỹ thuật hiệu quả để khảo sát sự tạo phức này. Bằng cách đo sự thay đổi điện thế của dung dịch khi thêm ligand, có thể xác định hằng số bền của phức chất và thành phần của chúng. Dữ liệu thu được từ chuẩn độ điện thế cung cấp thông tin quý giá về tương tác giữa ion đất hiếm và các tác nhân tạo phức như axit α-hydroxypropyonic. Điều này hỗ trợ việc lựa chọn điều kiện tối ưu cho các phương pháp phân tích đất hiếm và tách chiết đất hiếm, đặc biệt trong sắc ký trao đổi ion.
VI.Sắc ký lỏng cao áp HPLC để phân tích Đất hiếm
Sắc ký lỏng cao áp (HPLC) là một công cụ phân tích hiện đại và mạnh mẽ, được ứng dụng rộng rãi trong việc tách và xác định các nguyên tố đất hiếm. Kỹ thuật này cung cấp độ phân giải cao và khả năng định lượng chính xác, vượt trội so với các phương pháp truyền thống. HPLC, đặc biệt là sắc ký cặp ion, cho phép phân tách các ion đất hiếm với hiệu quả cao ngay cả khi chúng có tính chất hóa học rất giống nhau. Việc tối ưu hóa chương trình dung môi và lựa chọn pha tĩnh phù hợp là yếu tố then chốt để đạt được kết quả tốt nhất. Ứng dụng HPLC mở ra nhiều tiềm năng trong việc kiểm soát chất lượng, nghiên cứu và phát triển các quy trình chiết tách đất hiếm mới, đẩy mạnh công nghệ chiết tách và phân tích đất hiếm.
6.1. Giới thiệu sắc ký lỏng cao áp và sắc ký cặp ion
Sắc ký lỏng cao áp (HPLC) là một kỹ thuật phân tách được sử dụng rộng rãi để phân tích các hợp chất không bay hơi và nhạy nhiệt. Kỹ thuật này sử dụng áp suất cao để đẩy dung môi (pha động) qua cột chứa pha tĩnh, giúp phân tách các thành phần trong mẫu dựa trên tương tác khác nhau của chúng với pha tĩnh và pha động. Sắc ký cặp ion là một biến thể của HPLC, đặc biệt hiệu quả trong việc phân tách các ion. Nó sử dụng một tác nhân tạo cặp ion trong pha động để tạo phức điện tích với các ion cần phân tích, từ đó thay đổi tính chất tương tác của chúng với pha tĩnh. Hai kỹ thuật này là công cụ mạnh mẽ trong phân tích đất hiếm.
6.2. Ứng dụng HPLC trong tách và xác định nguyên tố đất hiếm
Sắc ký lỏng cao áp (HPLC) đã chứng minh hiệu quả vượt trội trong việc tách và xác định các nguyên tố đất hiếm. Do tính chất hóa học tương tự của REE, việc phân tách chúng đòi hỏi các kỹ thuật có độ phân giải cao. HPLC, đặc biệt khi kết hợp với các tác nhân tạo phức phù hợp và chương trình gradient dung môi, cho phép phân tách từng nguyên tố đất hiếm một cách rõ ràng. Kỹ thuật này không chỉ giúp định tính mà còn định lượng chính xác hàm lượng của từng nguyên tố. Ứng dụng HPLC là một bước tiến quan trọng trong công nghệ chiết tách và phân tích đất hiếm, cung cấp dữ liệu quan trọng cho nghiên cứu và sản xuất các vật liệu đất hiếm có độ tinh khiết cao.
6.3. Tiềm năng của sắc ký hiện đại trong ngành đất hiếm
Sắc ký lỏng hiện đại, bao gồm HPLC và sắc ký cặp ion, có tiềm năng lớn trong việc nâng cao hiệu quả của ngành công nghiệp đất hiếm. Khả năng phân tách các nguyên tố đất hiếm với độ tinh khiết cao và thời gian phân tích ngắn là rất quan trọng cho các ứng dụng công nghệ cao. Các phương pháp sắc ký này không chỉ được sử dụng để phân tích đất hiếm trong các mẫu quặng và sản phẩm trung gian, mà còn để kiểm soát chất lượng sản phẩm cuối cùng. Phát triển các chương trình dung môi và cột sắc ký mới sẽ tiếp tục cải thiện khả năng của HPLC trong việc giải quyết các thách thức trong tách chiết đất hiếm và xác định nguyên tố đất hiếm, đóng góp vào sự phát triển của công nghệ vật liệu mới.
Mục lục chi tiết luận án
Tải xuống file đầy đủ để xem toàn bộ nội dung
Tải đầy đủ (103 trang)Trích đoạn nội dung luận án
Tải xuống để đọc toàn bộBỘ G ĨẤ O l ũ ỤC VA ĐẦO TẠO TRƯỜNG ĐẠÌ nọc tốVng họp QUÔỐ GỈA ha nộ í KHOA HÓA - BỘ MÔÌM HÓA v ô có -Phạm iĩgô Tuấn N G H i g n CỨU PHƯƠNG Ì P I I Ẵ ? THU TỐriG ĐẤT HÍIỂM VÀ XÁC S ị N H CẤC NGUY YÊN T ố " Đ Ấ Ĩ HỈỂM ĩ ữ QƯẶHG íhuyên ng^ành ĩĩóa vô cơ Mã r,o 1. 0 1 :,ĨJẬ!'Ĩ ÁM PHỐ T Ỉ Ể Í ĩ si': .KHOA HỌC HÓA HỌC Tập •thề hương dẫn khoa học Phó ;::;iấo SI? PT3 Nguyên Trọng Ưy EPS N g u y ễ n D i n h Bần Phó íg iá c SU’ P T S C h u X u â n Anh HẦ MOÍt 1 9 9 2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỰC LỰC } • I Trang MO ĐẨU -Ị A. PHÂN THI? NHẤT TỔNG QUAN 4 I. Giới thiệu các nguyên tổ đất hiếm.
Cấu trúc điện tử của các nguyên tố đất hiểm. Tinh chẩt của các nguyên tố đất hiếm. TÍnh chất vật lý của các nguyên tố đẩt hiềm. TÍnh chất kim loại.
Ban kính kim loại của nguyên tử.1), Nhiệt độ nóng chảy của các kim loạỉ đẩt hiểm. TÍnh chất ỉon đẩt hiềm hóa trị ba (Ln^+ ). Những tính chất biến đỗi tuần tự. Ban kính ion Ln^+ .c, i’he ion hóa, Độ âm đỉện.
Những tính chầt biến đỗi tuần hoàn. Hóa trị cửa các nguyên tố đất hỉểm. Tính chất hóa học của các nguyên tố đất hiềm. các oxỉt đẩt hỉếm.
các hyđroxyt đồt hiểm. oác iTiuổỉ đat hỉếm.a 4 Muoỉ đẩt hỉ ếm c1orua, 111.2,3 «0 » Oac muối đat hiếm riitrat III.đật hiếm sun fat.H 'c hiếm oxa'la t« IV. Ccc phưong pháp thu tổng ox.it t á t hiếưu 16 IV. rhưang pháp khô J;hu tổng oxit đết hiếm, 18 IV,1.
rùng oalt kim loại nặng Ma chat khử đề phân huỷ quạng, IV. c 1 o hóa qu&ng giẳu đất hiểm. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Phưcmg pháo ướt thu tổng oxỉt đất hiểm.
Thu tổng oxỉt cĩẩt hiếm tù’ ỉvionaxỉt. Phưong pháp axit sunfuric. So sánh quy trinh phân hủy Monaxỉt bans exit suafuric và xút.2 «2, Thu tồng oxỉt đất hiếm tư Bapnezit. Phương pháp chỉế.
ihu’cmt; pL-ao axỉt suniuric. các phưcmỵ pháp xác định tori" oxỉt đất hiền. xác định tồng oxỉt' đất hiếm bằng phương pháp chuẩn độ complexon. xác định tồng oxỉt đất hiểm bằng ohep đo quang, VI.
Cac phương nháp tách riêng re cẩc nguyên tồ đất hiếm từ tổng đất hiếm. Oxỵ hóa xeri bang tác nhân, oxy hoa, Vl. Oxy hóa bang không khí. Chiết tách xeri.
Nhi ít phân đất hỉem nỉtrat.2, Phân chia tổng đẩt hiểm thành ha ỉ phân nhóm. 'Tách riêng rẽ các ncuyỗn tố dot hiềm trong từng phân nhom. Tách riểag rề các nguyên tồ đất hiếm bang phương pháp sac ký trao đoi ỉon. Khả nang tgo phức của các ỉon đất hiểm.
Tồng quan về kha năng tạo phức của đất hiếm.2, Axỉt cx-hydroxypropyonỉc (CH^CHOHCOOH)(axỉt lactic) vs ft-hydro:typropyonic (CH?0HCHoC00H). Phương pháp chuặn độ đỉộn thể nghiên cứu sự tạo phức trong dung dịch. 3ổ VIII; Gỉổl thiệu sẩc ký lỏng cao áp. sẩc ký cặp ion.g của by chưong trinh dun;; môi » 43 3.
Ưngdụng sắc ký long C.---JO áp trong việc i ủ c h và xác định cao nguven to đat hienu *.1 IT LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Mỏ ĐẬU Trong vài thập kỷ gan đây, đẩt hiểm đã thật sự trở thầr một trong những lĩnh vực quan trpng và hấp dẫn. có lẽ trong tất cả các khoáng 3an công nghiệp hiện đại đang được khaỉ thác thl đất hiềm dương như liên quan mật thỉểt hơn cả vớỉ thểgỉ kỹ thuật cao. Điều này có thễ thấy đưọxĩ qua việc mở rộng nhanh chong thị trường mớỉ của đấthiếm như nam châm vĩnh cửu, chất xúc tác, gom ẩp điện, la de, chất siêu dẫn nhiệt độ cao. các nguyên tổ đểt hiếm có nhiều ưng dụng trong nganh luyện kim, thép tổt không thề thỉeu được các nguyên tổ đểt hiếm.
Hợp kỉra mangan có đất hiểm có độ bền rão cao ơ nhỉệt độ cao, tăng tính chầy loãng khi đúc và tăng tính chịu hàa ở nhiệt độ thường, VI vậy mầ họp kim này đưọ>c dùng trong ngà nil hàng khổng vũ trụ. MỈ3chmetal là họp kim của đất hiềm đưực ứng dụng trong công nghiệp gang thép và sẫn xuẩt đã lưả. Trong luyện thép mỉschineíal khống chề lưọTig Yằ dậng lưu huỳnh có trong thép. Trong gang đúc (gang xám) đất hiểm tẹo cho than chì tụ thành thề hinh cầu, do đó tẵng thêm tính ben deo.
Đa lửa là hợp kim chứa 75% misohmetal và 25% sắt (mỉschnietal chrá khoảng 50% Ce, 24%La, 15% necđym* ị% prazeodym, 2% ytri, 5% sẩt). Mỉschmetal được san xuầt baag cách điện phân hỗn hpp đầt hỉềm clorua khan, xúc tãc la một trong ỉihững I.iih vực ứng dụng lổn của đẩt hiểm. Khoang 3% (1st hiểm clorua được cho vào xúc tác zeoiỉ' sẽ làm tăng khả năng xúc tác chiợển hóa dẫu tb.ô (crude oil) thẫnh dầu mổ (petroleum) và đó cũng chính là chất xúc tác đưọ«c dùng nhiều nhất trên thể giới hiện nay* Nhu cầu dùng đẩt hỉera clorua lam XUC tí:c crackinh của thể gỉc*ỉ đang tăng lên nhanh chóng. Dặc biệt là hỉệii nay công nghiệp dẫu mỏ Vỉệt-Nam đang trên đầ phát triển.
Trong ngành thủy tinh đất hi era dượx) dùng lam chất mài. bongs lam Eìẩt mau, tẹo m à u và sẵn xuất t hủ y t in h đặc biệt, Việc lầm mat m u thủy tinh lẳ ào xeri 0X3- hóa sat (II) cố màu xanh, lên sat (ĩĩĩ) co mau vẳng nên giầm mạnh cưcmg độ màu cua Bắt.Crth dồi màu có chưa xerỉ và ơr-opi hoạt động trền nguyên LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com nghiền cứu tách riêng rẽ và xác định các nguyên tố đất hỉếm từ các mẫu đẩt hiềm bằng sẩc ký lỗng cao áp, hy vọrig rang đó lằ những gợi ý ban đẩu cho việc tách rỉêng rẽ các đất hiếm trong công n^hỉệp bầng sắc ký sau nẫy. Tư các mục tiêu nêu ra trên đây chúng tôi đẩ thu đưọc những kết qủa đáng khich lệ và mong rằng đưgrc đóng góp một phan nhỏ vào lĩnh vực chề biển và xuẩt khẩu đất hiềm của nước ta. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com " 4 - \* m ĩ at TONG QĨỊẠĨT I.
G_io[2 f'-iju _cr;ọ__n.Ị';uỵen bo c!at hiftm: T’hiVu npữ đnt hie-: la ten cảo một nhóm các nguyíòn to có số thú’ tự nguy ôn tủ' ttv 57 đen 71 (tư Lan tan đen Lutecxỉ) như trước đây dung để áp đ;-t cho nhóm Lantanỉcl. Tên n ay do Johann Gađolin- người đã tim ra Ytrỉ, đ£t ra nhằm ẩm chỉ sự hỉểm có tron.7 thiên nhiên vằ sỉ lực đổi với oxy của chung. "ígày nay các nha khoa học nhận thấy rang cái tên đẩt hiếm sẽ bị loi thơi VI các kim loại này tuyệt nhiên không hiểm như người ta tu’ỗ’ ng niè lại được đẩnh gía là có nhiều trên vỏ trai dất tương tự như nột vài nguyên tồ phổ biền như thỉểc chẳng hạn. -ĩgày nay thu-O-t ngũ’ đẩt hiểm không chỉ đồ ám chỉ các Lantenoiđ na còn bao i-;;otì! ca Scandỉ và Y tri như theo định nghĩa của lif'ti đoan hóa chất — ứng dụng va tỉnh khiết quốc tể, ịv:c.
la tất cả cóc ':.rfuyên '1,0 nam trong phân nhóm phụ nhóm III của hệ thống tuan hoàn các nguyền tổ trừ nhóm Actỉnoỉc Ngoài re ngrvb’i ta còn kề đển cả Thorỉ VI thương thấy có í ỉ nhiâu trong các khoang và các sản phẩm đất hỉ em nên nó luôn là ten đu’ọ’c bhừa n’lvi trong thưoìig mẹ ỉ.il vỏ trnt ,.s < r< , _ ' , , ơ đát !:•; noi quan 1JV on ăn lẻ. IThững xif-uven. tổ cố 8 0 thử tự ch. r Dy Er Yb uỉlỉeu ỈÌO’0 Ê?0 vợi G3C nguyen tổ GO CO có SO so -HU 1tự V » ,1 ị, ị ,ỊỊ>■lị.
>\> lẻ như như1 : 1 1I- , I il: l:1. , Q - 57 koỊ 1 )1 *) ’ <*■ ’ ' Eu Tb Iĩo , Tm Lu / M 4 4-7 ' V \ Do đó khi '■!, đụ:i£ ,:ieu /5Ể>/ (so thử tự ng.tử) có oh- f'u'r/r: ị;111 nên d'ui" nguyên tố so thứ tự chẵn t h ì l ọ ’ỉ hơn Thnm rbr'.no Tha ■'ỉIkhỏ tồn ton tai i;g itron? trongthỉAn nhiên tl-i:l/o. ahiêncủa mSt ữồ của một số ỉi^uy. nguyên tố khác đ? «0 ĩíẩrừi với đ'ít hiển / 6 6 / (phần trỉộu) ỉ 2 n (1 3 0 ), cũ c1 : , 'li(r.O), c ;, Sn(40), Co (23), Pb(1ố), Hg(1) ,àu(0,015 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com - 7 - ?Thln chung, bán kính nguyên tủ’ giảm chậm theo chiều tăng số thứ tự nguyên tử do sw co Lantaiiid, và ngoại lệ ỏ’ Su và Yb cho thẩy BV-’ biền rtoỉ vu’á mang tính chất tuần tự va tuar hoan.hi £ t độ ị)Pn vJ.
c h ả y của cạc k i m l ogi. cĩat h iềm : TThỉ^t độ non;'; chảy kim loại đẩt hiểm biển đỗi mật th.iể với oán kính nguyên tử, nhln chung nhiệt đê nóng chảy kim loẹ đất hiếm t'-.ng theo sự tang số thú’ tự nguyêíi tử, ngoai lệ có giảm đi ỗ’ Ce, Su, Yb và đều có nhiệt độ nóng chảy khoảng 800° Sự ‘biển đồi ki ch thước nguyên tủ’ đẩt hiểm vừa mang tính tuàn tự lẫn tuần hoàn, va sự biển đỗi nhiệt nóng chảy cũng vậy. theo 30 t>v lự íi^uycn tử.chat ìon ctst hi em hoa trị ba (Ln***): các 5-on đẩt hiếm hóa trị ba Ln-!+ có tính chat biển đỗi tuẫn tự theo B ồ thư tự nguyên tử về bán kinh ion, độ ba sơ thể ỉon hóa. vầ biền đôi tuan hoàn v ề hoa trị, tư tính, mau _ 'ệ sac.
những tính obẩt biến đỗi tuan tự: XIT. Bán kinh ion Lr£_ti -?nn v.Tc ion LttJÍ+ giảm đều đan tư 1,04 A ° ở La v TV o ? .ir • LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com - 8 tan e'en Lutecxij "ban kính ion chi giem 0,02 A° la do cac el e o 0 ">.ien vẫo pb.ân lóp 4 f nr'av càng day Ổ.n tới hailóp ngoài cùng (5 d ,6 s^). chẩn I’ người ta c:oỉ cTố le p;V-co Lgntanid, mànguyên nhân la do hiệu ứng chắn gây ra. Đq bazo’: in(OPI)o In những kểt tua lưỡng tính khó tan trong nước ?hu họT> vói sự giảm bon kính đeu ã£n trong dãy Lo^+-Lu"+ , tính baaơ ."iản dan, độ ben nhỉ|t và đọ tail cũng Siam xuống, III.1 «c « The ìon hóa: Thể ion hoa tang lên theo trật tự tư Lantan-Lutecxi (tu.n theo cô/ì;;; tl-ức Capustinskỉ: J = 43,13 1-Z - 38,9 ^ r/ *T ^ ^ f_1 ^ I A I ^ N 0 đay 2 lồ 8 0 thư tự nguyên tư.
Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ
Trích dẫn luận án này
Phạm Ngô Tuấn (1992). Nghiên cứu phương pháp thu tổng đất hiếm và xác định các nguyên tố đất hiếm từ quặng [Luận án tiến sĩ, Trường Đại học Tổng hợp Hà Nội]. LuanAn.net. https://luanan.net/hoa-hoc/nghien-cuu-phuong-phap-thu-tong-dat-hiem-xac-dinh-nguyen-to-dat-hiem-tu-quang
Câu hỏi thường gặp
Luận án "Nghiên cứu phương pháp thu tổng đất hiếm và xác định các nguyên tố đất hiếm từ quặng" nghiên cứu về vấn đề gì?
Nghiên cứu phương pháp thu hồi đất hiếm từ quặng, xác định thành phần nguyên tố bằng kỹ thuật phân tích hiện đại.
Luận án "Nghiên cứu phương pháp thu tổng đất hiếm và xác định các nguyên tố đất hiếm từ quặng" được bảo vệ tại trường nào?
Luận án này được bảo vệ tại Trường Đại học Tổng hợp Hà Nội. Năm bảo vệ: 1992.
Luận án "Nghiên cứu phương pháp thu tổng đất hiếm và xác định các nguyên tố đất hiếm từ quặng" thuộc chuyên ngành gì?
Luận án "Nghiên cứu phương pháp thu tổng đất hiếm và xác định các nguyên tố đất hiếm từ quặng" thuộc chuyên ngành Hóa vô cơ. Danh mục: Hóa Học.
Luận án "Nghiên cứu phương pháp thu tổng đất hiếm và xác định các nguyên tố đất hiếm từ quặng" có bao nhiêu trang?
Luận án "Nghiên cứu phương pháp thu tổng đất hiếm và xác định các nguyên tố đất hiếm từ quặng" có 103 trang. Bạn có thể xem trước một phần tài liệu ngay trên trang web trước khi tải về.
Cách tải luận án "Nghiên cứu phương pháp thu tổng đất hiếm và xác định các nguyên tố đất hiếm từ quặng" về máy như thế nào?
Để tải luận án về máy, bạn nhấn nút "Tải xuống ngay" trên trang này, sau đó hoàn tất thanh toán phí lưu trữ. File sẽ được tải xuống ngay sau khi thanh toán thành công. Hỗ trợ qua Zalo: 0559 297 239.